在一定区域范围内就水资源的供给与需求以及它们之间的余缺关系，所进行的研究探讨。水资源在空间和时间上分布的不均匀，国民经济发展中水资源开发的不平衡，人类对水的过多消耗和对污废水的不断排放所造成的可利用量的急剧下降、水质恶化以及需水各部门布局的不合理等，已在世界范围内很多地区，带来了水资源的供需问题。和其他许多国家比较，中国水资源相对不足，每人平均河川年径流量仅及世界平均占有量的四分之一，每亩耕地平均河川年径流量仅及世界平均数的二分之一，水资源供需矛盾更见突出。进行水资源的供需分析，揭示供需之间的矛盾，预测未来可能发生的问题，可以未雨绸缪，使区域内的水资源能更好地为国民经济、人民生活服务，为人类生存创造更为良好的环境。

①查清水资源开发利用的现状，包括天然水资源及工程供水现状，国民经济各部门的需水量、耗水量、回归水量、污废水排放量以及河流水质污染的现状，区域内水资源供需关系现状及存在问题等。②分析未来天然水资源及工程供水能力。③分析未来各需水部门的需水量及耗水量。④分析区域内未来水资源的余缺情况和供需间存在的问题。分析中，供需两方面都需要将整个区域分成若干个单元，选择一定代表年，按不同时期的情况分别进行研究。通常采用的单元可按流域水系或行政区划、供水系统、用水系统等进行划分。采用的代表年可从区域内出现过的天然径流系列或从实际灌溉定额系列中选取平水年（相当于保证率50%）、枯水年（相当于保证率75%）或特枯年（相当于保证率90%或95%）等两三个年份；分析的时期除现状外，应再包括近期及远期等两三个规划水平年。

水资源供需分析工作，特别是对未来水资源的供需预测计算，要依据初步的水利规划开展工作，又为不断完善水利规划提供新的依据。因此，水资源供需分析也是流域或地区水利规划的重要组成部分。两者常结合起来进行（见水利规划）。

水资源中可以提供各需水部门使用的水量称供水量。它包含：①天然水资源供水量（W_s），②工程供水量（W_IS），即天然水资源经工程措施改变其时间及空间的分配特性后的供水量。工程供水方式有蓄、引、提、调等几种。蓄水工程指利用水库、塘堰等拦蓄水量的工程；引水工程指直接从江河湖泊中自流引取水量的工程；提水工程指通过动力机械设备提取水量的工程。调水工程指远距离、跨区域调剂水量的工程。地下水供水量通常指允许的开采量，即只将开采量不超过补给量的部分计入工程供水量。国民经济各部门需要的水量称需水量。大体为两类：河外需水量（W_oD）和河内需水量（W_ID）。河外需水量为消耗或部分消耗水量，它主要包括农（林、牧、渔）业需水量，工业需水量和城市生活需水量。这类需水量中消耗的部分也称不可恢复水量；没有消耗部分称回归水量（包括被污染水量）；其重复利用部分称重复利用水量。河内需水量为非消耗水量，它包括水力发电航运、放木及维持生态环境、水质净化、排沙、旅游、河口、压咸等的需水量。这类需水量一般不消耗水量，但要求利用一定的水域、水体或水的能量，可以一水多用。

农业需水量（W₁）包括灌溉需水和农村人畜需水。灌溉需水应根据农田、林地、草场的条件，按设计的作物组成、灌水方式、灌水次数和渠系利用系数等，求得不同水平年的毛需水量及其过程。对未来灌溉面积的预测，是供需分析中一个十分重要的环节，应注意紧密结合区域农业发展规划，以合理的农业生产结构作为预测基础。在缺水地区灌溉要求通常不能完全满足，分析中除应首先研究发展灌溉农业的必要性外，还要重视采取合理的灌溉方式和经济的用水定额。对未来农村人畜饮用水量的预测，同样也应以上述规划为基础，针对农村集镇的发展、畜牧业的发展以及人口的增长等因素进行分析。

工业需水量（W₂）应分别不同行业，进行产量、产值与用水量关系的调查，统计分析单位产量和产值的用水定额，求得净耗水量、污水排放量、毛需水量和水的重复利用系数。未来工业的需水量涉及工业布局与可能的发展规模，预测时应考虑有关行业的规划安排，结合区域水资源条件和可能的设备更新、工艺流程改进等因素，拟定其合理的用水定额和水的重复利用系数，并据以推求不同水平年的需耗水量。

城市生活需水量（W₃）包括城市人民生活用水和社会集团公共用水（如消防、卫生、城市绿化）。用水标准可通过对城市实际用水的调查，结合未来城市变化、发展规模、人民生活习惯和环境质量要求等进行制定。对未来城市人口的预测应注意以政府的人口政策、规划为依据。考虑到蔬菜是城市居民生活的必需品，有些城市也把必要的菜田用水列作城市生活需水量。

水力发电需水量（W₄）按各水平年能投入运行的水电站，在设计保证率下的放水过程计算。一个河流上有几个水电站运行时，可只计及最下一个梯级的放泄水量。一个河段上兼有河道内外用水，例如既有发电用水又有灌溉用水时，应分别算出灌溉季节和非灌溉季节的需水量。

航运需水量（W₅）对于水资源丰富的河流，通常可以根据通航保证率推求一定水平年通航期内的航行流量及径流过程；对水资源贫乏的河流，河道内外用水有矛盾时，可通过经济分析论证，按渠化后所需水量计算。

渔业及维持生态环境的需水量（W₆）通常以河流出口处应保持的平均基流值表示。采用的数值应根据各河的具体情况调查确定。按照一些国家的分析，引用河道水量后保持的平均基流为原来基流的30～60%，可为水生生物提供良好的栖息条件；保持的平均基流为原来基流的10%，能为大多数水生生物维持短期的生存栖息地。

水质净化需水量（W₇）为稀释污废水，使水源水质符合国家规定所需的水量。水资源丰富的河流，各部门用水的净化需水量可采用不同的净化系数计算；水资源缺乏的区域，这部分需水通常难以满足，应强凋在污废水回归入水源前用其它措施进行净化处理。

排沙需水量（W₈）为防止河道和水库淤积所需的排沙、冲沙用水。在河流含沙浓度较大时，这部分水量常占河道内用水的较大比重。具体需水数量可根据河道观测实验资料或通过河道冲淤和水库淤积计算分析确定。排沙用水多少和天然来沙情况关系密切，为此对未来排沙用水的预估应结合考虑有关地区计划的水土保持安排。

旅游需水（W9）分直接和间接两类：直接的有游钓、游艇、游泳、滑水等；间接的有野营、野餐等。以水面积、活动人次和保护水的自由流动等指标表示。有的旅游需水属消耗的社会集团公共用水，应列入城市生活需水量。

上述各项需水由于用水性质和水质要求各不相同，特别是分项估算中更多是从需要出发，与供水的可能性结合较少，进行供需平衡分析时，对某些部分的需水量常要经过多次反馈，才能得出合理数据。

对未来供水的预测，关键是工程供水量（W_IS）部分。其计算主要考虑三个制约。即：①未来水资源条件；②一定水平年国民经济发展和国家财政对工程开发的可能；③一定水平年的需水要求。估算中，应根据区域内各水平年已建和计划兴建的各类工程分项进行。原则上一些大、中型蓄、引、提、调工程应按其具体布局和规模逐一计算确定。面上的小型工程由于数量较多，又缺少实测资料，通常只能通过调查或采取某些简化方法分析拟定。对区域内总供水量的预测，需要在分单元计算的基础上，从上游到下游进行综合汇总。综合时，要考虑发电与灌溉、航运等其它用水的相互结合。

供需水量平衡计算和关系分析 计算的数学表达式如下：

设不可恢复系数

水资源供需分析

净化系数

水资源供需分析

河外供需水的平衡式：

水资源供需分析

河内保持水质的不等式：

水资源供需分析

水资源与河内外需水的平衡式：

水资源供需分析

式中 w为耗水量；W_se为排入水源的污废水量；W_if为河内保持流量；t为时间变量。

上述（1）、（2）、（3）式是供需水量平衡计算的基本方程式。满足这些方程是未来水资源利用的基本要求。作为对未来情况的预估，供需水量都是在一定条件下计算出来的，同时也是可以变化的。当（1）式不成立时，反映工程供水量不足，或者河外需水量要求过高，对此要找出原因，并通过工程供水投资和需水效益的分析论证，提出对策，或增加供水能力（包括相邻流域调水），或降低需耗水量发展速度和用水定额标准，以缓和供需水矛盾，使之趋近于平衡。当（2）式不成立时，反映水质不能保证国民经济各需水部门、人民生活及环境质量的用水要求，应严格控制污废水排放量，做到回归入水源前的净化处理。当（3）式不成立时，反映区域水资源缺乏，一方面要节约用水，做到水尽其用、重复利用，缓和河外需水的矛盾；一方面要合理安排河内各个方面需水的流量，使一水多用。在一个区域的水资源供需平衡计算上，常见的以供水和用水的平衡为基础所建立的供水余缺程度分析模型，如图。

这个模型考虑了：一个区域来自上游的入流或供水，外区的输入，区间的降水、径流以及地下水的超采；用水包括对外区的输出，区内的消耗及蒸发。这种方法的计算结果，可以分析：由于供水的分配不善而造成的缺水；河内河外用水的矛盾；各种河外用户间的争水；地下水超采；地表水、地下水水质下降和水资源统一管理制度的矛盾等问题，为流域规划、地区水利规划和跨流域调水规划提出问题和依据。

人们对水资源供需分析概念的形成，可以追溯到很远。两千多年前中国在岷江上就成都平原农业灌溉和中下游航运需水要求所兴建的都江堰水利工程，就是解决水资源供需关系的古老范例。本世纪50年代，中国在进行一些大江大河的流域规划中，都重视研究水土资源平衡。80年代开始，更在全国范围内开展了“水资源合理利用与供需平衡”工作，按水资源供需系统划成多级分区，对各地水资源的余缺情况作出了初步评价。但水资源供需间问题的研究是个十分复杂的问题。其原因在于：水资源本身动态变化的随机性、水资源工程的多功能和多目标性以及水资源系统内地表水和地下水、水量和水质之间的相互影响等。此外，还由于全面收集和处理供需两方面资料都有一定难度，特别是进行决策时，除考虑技术、经济条件外，往往还要涉及社会、体制、政治等因素。为此近年来一些学者曾不断在研究方法上进行探索。在美国等一些国家已尝试将系统分析方法应用于大区域的水资源供需研究上。例如采用模拟技术描述随机水文、水质运动方程和水量平衡方程。采用多目标规划方法和最优化技术进行方案筛选和比较，以求作出满意抉择。可以预计随着这方面研究的继续深入，水资源供需分析作为区域水资源开发利用的一项战略研究将更加全面，更加完善。

水资源供需分析图